Come avevo già accennato nei post passati, il modo migliore di controllare il famoso risultato dell’esperimento OPERA, che ha osservato i neutrini viaggiare più veloci della luce, è riprodurre la stessa osservazione. Per questo, negli ultimi mesi, moltissimi esperimenti coinvolti nello studio dei neutrini hanno cercato di riprodurre la stessa o una simile analisi. Un esperimento, però, si trova in una situazione particolarmente ottimale per cercare di riprodurre le osservazioni di OPERA: l’esperimento ICARUS, voluto e pensato dal premio Nobel Carlo Rubbia.
La ragione per cui ICARUS è in una buona posizione è che è anch’esso situato nei Laboratori del Gran Sasso, come OPERA. Inoltre, anch’esso riceve il fascio di neutrini prodotti dal CERN, quindi guarda le stesse cose dallo stesso posto. Ovviamente delle differenze ci sono: ICARUS è un rivelatore a base di Argon liquido, e misura i neutrini con un principio diverso rispetto a OPERA. L’idea è venuta a Rubbia nel 1977 e da allora è stata provata e riprovata, fino a creare il rivelatore T600, un volume di 600 tonnellate di Argon liquido sottopose ad un campo elettrico uniforme.
Quando un evento ionizzate, come l’interazione o il decadimento di una particella, avviene all’interno del volume di Argon, si produce una coppia ione-elettrone. In base all’intensità del campo elettrico, alcune di queste coppie non si ricombinano immediatamente in un atomo neutro, ma elettrone e ione vengono trascinati in direzioni opposte lungo il campo elettrico. Gli elettroni si muovono molto più velocemente e inducono una corrente nei cavi di read-out posti agli estremi della zona di rivelazione.
Questo sistema permette di raggiungere un’elevatissima precisione nella misura delle interazioni che avvengono nel volume di rivelazione, fino a raggiungere la precisione di 1 mm^3.
ICARUS ha già detto la sua sul risultato di OPERA, solo un mese dopo il famigerato annuncio dei neutrini superluminali. Innanzi tutti, i teorici Glashow e Cohen hanno pubblicato su ArXiv un articolo in cui spiegano che, nell’ambito della teoria dei campi, se i neutrini viaggiassero più veloci della luce in un mezzo quale la roccia, dovrebbero emettere radiazione, perdendo energia. ICARUS ha cercato di misurare questo effetto e il risultato, apparso anch’esso su ArXiv, è risultato incompatibile con le osservazioni di OPERA.
Ora ICARUS ha fatto ben di più. In un articolo apparso qualche giorno fa su ArXiv, hanno riprodotto la medesima analisi di OPERA. La cosa particolarmente interessante è che hanno usato gli stessi sistemi di misura temporale installati al LNGS (Laboratorio Nazionale del Gran Sasso) dalla collaborazione di OPERA. Gli eventi utilizzati sono gli stessi che OPERA ha aggiunto per confermare il proprio risultato: una serie di “pacchetti” di neutrini molto più compatti, generati dal CERN ad hoc per migliorare la precisione di misura di questo esperimento.
Dal 31 Ottobre 2011 al 6 Novembre 2011 ICARUS ha raccolto questi neutrini, misurandone la velocità, con la stessa tecnica di OPERA. Ebbene i risultati sono molto chiari! Come si vede dall’immagine qui sotto, la misura di ICARUS (in blu) è perfettamente centrata in zero, ovvero la velocità dei neutrini risulta essere identica alla velocità della luce. Completamente diversa, invece, la misura di OPERA, in rosa nel grafico.
Questa misura viene fuori subito dopo il recente annuncio della collaborazione OPERA, che ha trovato delle possibili fonti di errore nella propria misura. A questo punto tutto sembra portare a credere che la misura iniziale di Opera fosse errata e che i neutrini, per buona pace di Einstein, non hanno ancora battuto il record di velocità della luce. Sarà sicuramente interessante leggere i risultati di OPERA dopo la correzione dei loro errori sistematici, ma diciamo che i fotoni potranno dormire sonni tranquilli, tenendosi ancora stretta la medaglia d’oro come particelle più veloci!
